JP2017180617A - Actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸を有するモータと、回転軸の回転を減速して外部に出力するギヤ機構と、モータおよびギヤ機構を収容するケースと、を備えたアクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator including a motor having a rotating shaft, a gear mechanism that decelerates and outputs the rotation of the rotating shaft, and a case that houses the motor and the gear mechanism.
自動車等の車両に搭載されるアクチュエータには、例えば、パーキングブレーキ等のブレーキ装置の駆動源に用いられるものや、パワーウィンドウ装置やスライドドア開閉装置等の駆動源に用いられるものがある。これらの車載用のアクチュエータは、限られた狭小スペースに設置されるため、小型でありながら大きな出力を得るために減速機構を備えている。 Actuators mounted on vehicles such as automobiles include, for example, actuators used as drive sources for brake devices such as parking brakes, and actuators used as drive sources such as power window devices and slide door opening / closing devices. Since these on-vehicle actuators are installed in a limited narrow space, they are equipped with a speed reduction mechanism to obtain a large output while being small.
減速機構を備えた車載用のアクチュエータには、例えば、特許文献1に記載された技術がある。特許文献1に記載されたアクチュエータは、電動ブレーキ装置の駆動源に用いられ、モータと、遊星歯車減速機構(ギヤ機構)と、これらを収容するケーシング(ケース)とを備えている。ギヤ機構は、モータにより回転される太陽歯車と、太陽歯車の周囲を転動する複数の遊星歯車と、複数の遊星歯車を保持しつつモータの回転を外部に出力するキャリアと、径方向内側を複数の遊星歯車が転動しつつケースに固定される内歯車と、を備えている。
As an in-vehicle actuator provided with a speed reduction mechanism, for example, there is a technique described in
また、内歯車には係合爪および突起が設けられ、ケースには係合孔および回り止め溝が設けられている。そして、係合爪を係合孔に係合させることにより、内歯車がケースに対して軸方向に移動不能とされ、突起を回り止め溝に嵌合させることにより、内歯車がケースに対して回転方向に移動不能とされている。 The internal gear is provided with an engaging claw and a protrusion, and the case is provided with an engaging hole and a rotation preventing groove. Then, by engaging the engaging claw with the engaging hole, the internal gear is made immovable in the axial direction with respect to the case, and by fitting the protrusion into the non-rotating groove, the internal gear is moved with respect to the case. It cannot move in the direction of rotation.
しかしながら、上述の特許文献1に記載された技術では、ギヤ機構を形成する内歯車を、ケースに対して爪や突起の係合により固定している。したがって、アクチュエータの使用による経時変化等により、内歯車がケースに対してがたついてしまうという問題が発生し得る。
However, in the technique described in
そこで、上述のようながたつきを無くすために、内歯車をインサート成形等によりケースに埋設(固定)することも考えられる。しかしながらこの場合には、ケースを射出成形するときに、成形圧や熱が径方向外側から内歯車に伝達されるため、内歯車が変形する虞がある。内歯車が変形すると、ギヤ機構のスムーズな動作が阻害されることになる。 Therefore, in order to eliminate the above-described rattling, it is conceivable to embed (fix) the internal gear in the case by insert molding or the like. However, in this case, when the case is injection-molded, the molding pressure and heat are transmitted from the outside in the radial direction to the internal gear, so that the internal gear may be deformed. When the internal gear is deformed, the smooth operation of the gear mechanism is hindered.
本発明の目的は、内歯車のケースに対するがたつきを抑えつつ、内歯車の変形を防止することが可能なアクチュエータを提供することにある。 The objective of this invention is providing the actuator which can prevent a deformation | transformation of an internal gear, suppressing the rattling with respect to the case of an internal gear.
本発明の一態様では、回転軸を有するモータと、前記回転軸の回転を減速して外部に出力するギヤ機構と、前記モータおよび前記ギヤ機構を収容するケースと、を備えたアクチュエータであって、前記ギヤ機構を形成する内歯車と、前記内歯車に設けられ、径方向内側に歯が設けられた歯車本体と、前記歯車本体の軸方向端部に設けられ、前記歯車本体の径方向外側に突出されて前記ケースに固定された固定凸部と、前記歯車本体の径方向外側と前記ケースとの間に設けられた溝部と、を有する。 In one aspect of the present invention, an actuator comprising: a motor having a rotating shaft; a gear mechanism that decelerates and outputs the rotation of the rotating shaft; and a case that houses the motor and the gear mechanism. An internal gear that forms the gear mechanism; a gear body that is provided on the internal gear and that has teeth radially inward; and that is provided at an axial end of the gear body and that is radially outward of the gear body. And a fixed projection that is fixed to the case, and a groove provided between the outer side in the radial direction of the gear body and the case.
本発明の他の態様では、前記固定凸部の径方向外側と、前記歯車本体の軸方向に沿う前記固定凸部の両側とが、前記ケースに支持されている。 In another aspect of the present invention, the radially outer side of the fixed convex part and both sides of the fixed convex part along the axial direction of the gear body are supported by the case.
本発明の他の態様では、前記固定凸部が、前記歯車本体の周方向に複数設けられている。 In another aspect of the present invention, a plurality of the fixed convex portions are provided in the circumferential direction of the gear body.
本発明の他の態様では、前記内歯車および前記ケースが、それぞれ異なる樹脂材料で形成されている。 In another aspect of the present invention, the internal gear and the case are formed of different resin materials.
本発明の他の態様では、前記ギヤ機構は、前記歯車本体の前記歯に噛み合わされる複数の遊星歯車と、前記複数の遊星歯車をそれぞれ回動自在に支持するキャリアと、前記複数の遊星歯車のそれぞれに噛み合わされる太陽歯車と、を有し、前記太陽歯車に入力された前記回転軸の回転が、前記キャリアに設けられた出力軸から出力される。 In another aspect of the present invention, the gear mechanism includes a plurality of planetary gears meshed with the teeth of the gear body, a carrier that rotatably supports the plurality of planetary gears, and the plurality of planetary gears. And the rotation of the rotary shaft input to the sun gear is output from an output shaft provided on the carrier.
本発明の他の態様では、前記アクチュエータは、電動ブレーキ装置の駆動源である。 In another aspect of the invention, the actuator is a drive source for an electric brake device.
本発明によれば、ギヤ機構を形成する内歯車と、内歯車に設けられ、径方向内側に歯が設けられた歯車本体と、歯車本体の軸方向端部に設けられ、歯車本体の径方向外側に突出されてケースに固定された固定凸部と、歯車本体の径方向外側とケースとの間に設けられた溝部と、を有するので、固定凸部をケースに対してインサート成形等で固定できる。これにより、内歯車をケースに対してがたつくこと無く強固に固定することができる。歯車本体の径方向外側には、ケースでは無く溝部が設けられるため、インサート成形等を行う際に、成形圧や熱が径方向外側から歯車本体に伝達されることが無い。したがって、歯車本体(歯)の変形を防止して、ギヤ機構をスムーズに動作させることが可能となる。 According to the present invention, the internal gear that forms the gear mechanism, the gear body that is provided on the internal gear and has teeth on the radially inner side, the axial direction end of the gear body, and the radial direction of the gear body Since it has a fixed projection that protrudes outward and is fixed to the case, and a groove provided between the radially outer side of the gear body and the case, the fixed projection is fixed to the case by insert molding or the like. it can. Thereby, an internal gear can be firmly fixed without rattling with respect to a case. Since a groove portion is provided instead of a case on the radially outer side of the gear body, molding pressure and heat are not transmitted from the radially outer side to the gear body when insert molding or the like is performed. Therefore, it is possible to prevent the gear body (tooth) from being deformed and to operate the gear mechanism smoothly.
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1はアクチュエータのケース側を示す斜視図を、図2はアクチュエータのカバー側を示す斜視図を、図3はアクチュエータの内部構造を説明する断面図を、図4はケースの内歯車がある部分を拡大した断面図を、図5は内歯車の詳細構造を説明する斜視図を、図6は内歯車がある部分をケースの内側から見た斜視図を、図7は金型の概要を説明する図を、図8は金型内への溶融樹脂の充填状態を説明する図を、図9は固定凸部に対する成形圧や熱の伝達を説明する図をそれぞれ示している。 1 is a perspective view showing the case side of the actuator, FIG. 2 is a perspective view showing the cover side of the actuator, FIG. 3 is a sectional view for explaining the internal structure of the actuator, and FIG. FIG. 5 is a perspective view illustrating the detailed structure of the internal gear, FIG. 6 is a perspective view of a portion where the internal gear is located, viewed from the inside of the case, and FIG. 7 is an overview of the mold. FIG. 8 is a diagram for explaining the state of filling the molten resin into the mold, and FIG. 9 is a diagram for explaining the molding pressure and heat transfer to the fixed convex portion.
図1ないし図3に示すように、アクチュエータ20は、その全体形状が略L字形状に形成され、自動車等の車両に搭載される電動ブレーキ装置の駆動源に用いられるものである。具体的には、アクチュエータ20の出力軸57がブレーキ機構(図示せず)に連結され、これによりアクチュエータ20を回転駆動することで、ブレーキ機構のピストン、つまりブレーキパッドを押圧する部材が進退され、ひいては制動力が調整される。
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the
アクチュエータ20は、略L字形状に形成されたケース21を備えている。ケース21の開口部21a(図3参照)は、カバー22によって閉塞され、これによりケース21の内部に埃等の異物が進入するのを防止している。ケース21およびカバー22は、何れも樹脂材料を射出成形することで所定形状に形成されている。
The
ケース21は、車両の足回りの近傍の劣悪な環境に曝される。そのため、耐候性に優れたポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)によって形成されている。PBT樹脂の特性としては、熱安定性,寸法安定性,耐薬品性等に優れていることが挙げられる。熱安定性とは、長時間高温環境に曝しても熱変形し難い特性のことである。寸法安定性とは、多湿環境に曝しても吸水率が低いため寸法が変化し難い特性のことである。耐薬品性とは、有機溶剤,ガソリン,油等に対して変質し難い特性のことである。
The
ただし、ケース21の材質としてはPBT樹脂に限らず、上述のような耐候性に優れた材質であれば、例えば、ポリフェニレンスルファイド樹脂(PPS樹脂)等の他の材料としても良い。
However, the material of the
また、カバー22においても、ケース21と同じ劣悪な環境に曝されるため、ケース21と同じPBT樹脂で形成されている。ただし、ケース21と同様に、耐候性に優れた他の材料(PPS樹脂等)で形成することもできる。
The
ケース21およびカバー22は、互いに溶着することで強固に結合されている。溶着手段としては、例えば、互いの突き合わせ部分をレーザ光線で溶融させ、互いの突き合わせ部分を組織的に一体化する手段が用いられる。これにより、上述のような劣悪な環境であっても、アクチュエータ20の気密性が保持される。
The
ケース21の内部には、電動モータ(モータ)40および遊星歯車減速機構(ギヤ機構)60が収容されている。以下、電動モータ40および遊星歯車減速機構60を収容するケース21の詳細構造について説明する。
An electric motor (motor) 40 and a planetary gear reduction mechanism (gear mechanism) 60 are accommodated in the
図1ないし図4に示すように、ケース21は、図示しないブレーキ機構に固定されるブレーキ機構固定部23と、電動モータ40(図3参照)を収容するモータ収容部24とを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
ブレーキ機構固定部23は、ケース21の出力軸57が配置される部分に設けられ、出力軸57および遊星歯車減速機構60と同軸上に配置されている。つまり、ブレーキ機構固定部23は、出力軸57および遊星歯車減速機構60のそれぞれを支持している。なお、ブレーキ機構固定部23は、モータ収容部24に対してその軸方向と交差する方向に並んで設けられている。
The brake
ブレーキ機構固定部23の径方向内側には、円筒固定部23aが設けられ、円筒固定部23aの軸方向先端側には、ブレーキ機構が固定される。また、ブレーキ機構固定部23の径方向外側には、ケース21の外郭の一部を形成する外周壁部23bが設けられている。
A
図3に示すように、モータ収容部24は、軸方向一端側(図中下側)が開口され、かつ軸方向他端側(図中上側)が閉塞された有底筒状に形成され、ケース21の電動モータ40が配置される部分に設けられている。モータ収容部24には電動モータ40が収容され、モータ収容部24はアーマチュア軸45と同軸上に配置されている。
As shown in FIG. 3, the
モータ収容部24は、アーマチュア軸45の軸方向に延びる円筒本体部24aと、円筒本体部24aの軸方向に沿うカバー22側とは反対側にある底壁部24bとを備えている。また、底壁部24bの中心部分には、モータ収容部24の内部から外部に向けて突出された軸受収容部24cが設けられている。このように、モータ収容部24の軸方向他端側は、段付きの底部となっている。そして、電動モータ40のモータケース41における軸方向他端側(図中上側)は、モータ収容部24内に設けた複数の支持突起(図示せず)に支持されており、これにより、電動モータ40のモータ収容部24内でのがたつきが抑制される。
The
ここで、電動モータ40は、モータ収容部24の内部にその開口側(開口部21a側)から挿入される。このとき、図3に示すように、電動モータ40のモータケース41における小径底部41aは、軸受収容部24c内に配置される。そして、電動モータ40は、モータ収容部24に対して複数の固定ねじ(図示せず)により強固に固定され、互いに相対回転不能とされる。
Here, the
図3に示すように、ケース21の長手方向(図中左右方向)に沿うモータ収容部24を挟むブレーキ機構固定部23側とは反対側には、外部コネクタ(図示せず)が接続されるコネクタ接続部25が一体に設けられている。そして、コネクタ接続部25の内部には、一対の端子(図示せず)が設けられ、これらの端子には、外部コネクタから電動モータ40を回転駆動させるための駆動電流が供給されるようになっている。なお、一対の端子の一端側はコネクタ接続部25の内部に露出され、一対の端子の他端側はケース21内で電動モータ40に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 3, an external connector (not shown) is connected to the side opposite to the brake
図1ないし図4に示すように、ブレーキ機構固定部23は、円筒固定部23aと外周壁部23bとを備えている。外周壁部23bには、径方向外側に部分的に突出するようにして、一対のねじ挿通部23cが一体に設けられている。そして、各ねじ挿通部23cには、アクチュエータ20をブレーキ機構に固定するための固定ねじ(図示せず)が挿通され、各ねじ挿通部23cはブレーキ機構に強固に固定される。ここで、各ねじ挿通部23cは、ケース21の長手方向と交差するケース21の短手方向に対して、出力軸57を中心に180度間隔で配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the brake
図1および図2に示すように、各ねじ挿通部23cと外周壁部23bとの間には、各ねじ挿通部23cの外周壁部23bに対する固定強度を高めるための固定部用補強リブ23dが一体に設けられている。これにより、アクチュエータ20の作動時におけるケース21のブレーキ機構に対する捩れやがたつきが抑制される。
As shown in FIGS. 1 and 2, between the
モータ収容部24の径方向外側には、一対の第1補強リブ24eが一体に設けられている。これらの第1補強リブ24eは、図1に示すように、モータ収容部24がブレーキ機構固定部23側に傾斜(倒れ)したり捩れたりするのを抑制する。第1補強リブ24eは、樹脂製のケース21の硬化時において、ヒケの発生に起因するモータ収容部24のブレーキ機構固定部23に対する傾斜や歪みも抑制する。また、第1補強リブ24eを断面が略三角形形状に形成することで、ケース21を射出成形する際に用いる上金型UD(図7および図8参照)の型抜きを容易に行えるようにしている。
A pair of first reinforcing
さらに、第1補強リブ24eは、モータ収容部24のブレーキ機構固定部23側にそれぞれ配置され、かつ第1補強リブ24eの突出方向は、モータ収容部24をその軸方向から見たときに、ブレーキ機構固定部23のねじ挿通部23cにそれぞれ向けられている。よって、ケース21のデッドスペースDSに第1補強リブ24eが配置されて、第1補強リブ24eを比較的大きくでき、第1補強リブ24e自身の剛性を高めることもできる。また、第1補強リブ24eに掛かる負荷は、ねじ挿通部23cを介して外周壁部23bにそれぞれ伝達される。したがって、モータ収容部24のブレーキ機構固定部23に対する傾斜や捩れが、より確実に抑制される。
Further, the first reinforcing
ブレーキ機構固定部23には、複数の肉盗み部23eが設けられている。これらの肉盗み部23eは、ブレーキ機構固定部23のブレーキ機構側で、かつ円筒固定部23aの周囲に配置されている。肉盗み部23eは、円筒固定部23aと外周壁部23bとの間に設けられ、円筒固定部23aの周方向に並んで配置されている。肉盗み部23eは、ブレーキ機構固定部23のヒケに起因した変形を防止し、かつケース21の軽量化のために設けたものであり、出力軸57の軸方向に窪んでいる。
The brake
肉盗み部23eは、出力軸57を中心に放射状に設けられた複数の放射状リブ23fで互いに仕切られている。これらの放射状リブ23fは、円筒固定部23aと外周壁部23bとの間,円筒固定部23aと各ねじ挿通部23cとの間,円筒固定部23aとモータ収容部24との間にそれぞれ設けられている。これにより、ケース21の全体の剛性が高められて、ケース21のブレーキ機構に対する捩れやがたつきが抑制されるとともに、モータ収容部24のブレーキ機構固定部23に対する傾斜や歪みが抑制される。
The
ここで、一対の第1補強リブ24eは、モータ収容部24を軸方向から見たときに、肉盗み部23eと重ならずに外周壁部23bに繋がっている。よって、ケース21を射出成形する際に用いる上金型UD(図7および図8参照)の形状を簡素化でき、さらには第1補強リブ24eに掛かる負荷が、ケース21の薄肉となった肉盗み部23eに伝達されないようにしている。
Here, the pair of first reinforcing
なお、モータ収容部24のブレーキ機構固定部23側とは反対側には、1つの第2補強リブ24mと、当該第2補強リブ24mを挟むようにして一対の肉盗み部24nが設けられている。第2補強リブ24mは、第1補強リブ24eと同様に、モータ収容部24のブレーキ機構固定部23に対する傾斜や捩れを抑制する。また、肉盗み部24nは、モータ収容部24のヒケに起因した変形を防止し、かつケース21を軽量化する。
Note that one second reinforcing
図3に示すように、電動モータ40はモータケース(ヨーク)41を備えている。モータケース41は、鋼板(磁性材料)をプレス加工等することで有底の略円筒形状に形成され、その内側には、断面が略円弧形状に形成された複数のマグネット42が固定されている。そして、これらのマグネット42の内側には、コイル43が巻装されたアーマチュア44が、所定の隙間を介して回転自在に収容されている。
As shown in FIG. 3, the
アーマチュア44の回転中心には、アーマチュア軸(回転軸)45の基端側が固定されている。つまり、アーマチュア軸45は、モータケース41の内部に回転自在に収容されている。アーマチュア軸45の基端部(図中上側)は、モータケース41の小径底部41aがある部分に配置され、小径底部41aの内側には軸受部材46aが固定されている。そして、アーマチュア軸45の基端部は、軸受部材46aによって回転自在に支持されている。
A base end side of an armature shaft (rotating shaft) 45 is fixed to the rotation center of the
一方、アーマチュア軸45の先端部(図中下側)は、カバー部材55を介してモータケース41の外部に配置されている。なお、カバー部材55の中心部分には軸受部材46bが固定されており、これによりアーマチュア軸45の先端部は、軸受部材46bによって回転自在に支持されている。そして、アーマチュア軸45の先端部には、ピニオンギヤ47が固定されている。
On the other hand, the distal end portion (lower side in the figure) of the
アーマチュア軸45の軸方向に沿うアーマチュア44とピニオンギヤ47との間には、コイル43の端部が電気的に接続されたコンミテータ48が一体に設けられている。コンミテータ48の外周部分には、一対のブラシ49が摺接するようになっている。ここで、コンミテータ48および一対のブラシ49についても、モータケース41の内部にそれぞれ収容されている。
Between the
図3に示すように、ケース21には、出力軸57が回転自在に設けられている。出力軸57は、図示しないブレーキ機構に連結され、電動モータ40の動力をブレーキ機構に伝達する。出力軸57は、アーマチュア軸45の回転を外部に出力するもので、遊星歯車減速機構60を形成するキャリア66の中心部分に一体に設けられている。これにより、遊星歯車減速機構60により減速され高トルク化された回転力が、外部のブレーキ機構に伝達される。そして、アーマチュア軸45と出力軸57とは、それぞれ平行となるよう並んでケース21に設けられ、アーマチュア軸45と出力軸57との間に、遊星歯車減速機構60が配置されている。
As shown in FIG. 3, the
また、遊星歯車減速機構60とピニオンギヤ47との間には、アーマチュア軸45と平行に並べられた出力軸57に動力を伝達するための、入力側二段ギヤ70と出力側二段ギヤ61とが設けられている。入力側二段ギヤ70は、ケース21に固定された支持ピンPNによって回動自在に支持され、ピニオンギヤ47に噛み合わされる大径ギヤ71と、出力側二段ギヤ61の大径ギヤ62に噛み合わされる小径ギヤ72とを備えている。
Further, between the planetary
遊星歯車減速機構60は、1つのサンギヤ(太陽歯車)63を備えている。サンギヤ63は、出力側二段ギヤ61に一体に設けられ、出力側二段ギヤ61の小径ギヤを形成している。また、遊星歯車減速機構60は、環状に形成されたインターナルギヤ(内歯車)65を備えている。インターナルギヤ65は、強度や弾性率に優れているため強度樹脂としてはバランスが良く、かつ摺動性に優れ、ギヤ機構に用いて好適な66ナイロン(PA66)等によって形成されている。また、インターナルギヤ65の径方向内側には、ギヤ歯(歯)65aが形成されている。
The planetary
遊星歯車減速機構60は、さらに、4つのプラネタリギヤ(遊星歯車)64(図示では2つのみ示す)を備えている。これらのプラネタリギヤ64は、サンギヤ63およびインターナルギヤ65のギヤ歯65aの双方にそれぞれ噛み合わされている。なお、遊星歯車減速機構60は、軸方向一側がキャリア66に固定され、軸方向他側がカバー22に支持された支持ピンPNを中心に駆動される。
The planetary
キャリア66には、鋼材よりなる4つの円柱ピン67の軸方向一側が固定されている。これらの円柱ピン67は、出力軸57(支持ピンPN)を中心にキャリア66の周方向に等間隔(90度間隔)で配置されている。そして、4つの円柱ピン67には、プラネタリギヤ64がそれぞれ回動自在に支持されている。なお、4つの円柱ピン67の軸方向他側には、平板状の環状部材68が固定されている。これにより、円柱ピン67からプラネタリギヤ64が脱落することは無い。
One side in the axial direction of four
このように、遊星歯車減速機構60は、サンギヤ63に入力されたアーマチュア軸45の回転を、キャリア66に設けられた出力軸57から外部に出力するようになっている。
As described above, the planetary gear
図4ないし図6に示すように、遊星歯車減速機構60を形成するインターナルギヤ65は、ケース21を形成するブレーキ機構固定部23の内側に固定されている。具体的には、インターナルギヤ65は、ケース21を射出成形する際に、当該ケース21の内部にインサート成形により埋設される。このインターナルギヤ65は、略円盤状に形成された環状本体80と、当該環状本体80からその軸方向に延在された略円筒状の歯車本体90と、を備えている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
環状本体80の径方向外側には、ケース21にインサート成形により固定される複数の固定凸部81が設けられている。これらの固定凸部81は、歯車本体90の径方向外側に突出され、歯車本体90の軸方向端部(図4中上側)に配置されている。すなわち、環状本体80は、歯車本体90の軸方向端部に一体に設けられている。ここで、固定凸部81の径方向外側と、歯車本体90の軸方向に沿う固定凸部81の両側とは、図4に示すように、ケース21によって支持されている。したがって、インターナルギヤ65は、ケース21に対して、その軸方向および径方向にがたつくこと無く強固に固定されている。
A plurality of fixed
固定凸部81は、環状本体80の周方向に所定間隔(60度間隔)で合計6つ設けられている(図5では4つのみ示す)。そして、隣り合う固定凸部81の間には、環状本体80の径方向内側に窪んだ回り止め凹部82がそれぞれ設けられている。ここで、各回り止め凹部82の内部には、ケース21を射出成形する際に、当該ケース21を形成する溶融樹脂(PBT樹脂)が入り込んで硬化される。これにより、固定凸部81および回り止め凹部82がケース21に固定されて、ひいてはインターナルギヤ65は、ケース21に対して空転しないよう確実に回り止めされる。
A total of six fixed
なお、図4および図6に示すように、ケース21の成形後には、各回り止め凹部82はケース21に埋設されて、外部から目視不能となる。これに対し、各固定凸部81は、図6に示すように、インターナルギヤ65の周方向に沿って部分的に外部に露出される。このように、各固定凸部81を部分的に外部に露出させることで、ケース21の全体の軽量化が図られ、かつケース21の硬化時(収縮時)において、ケース21から環状本体80に大きな負荷が掛かるのを抑えて、環状本体80が変形するのを防止している。
As shown in FIGS. 4 and 6, after the molding of the
ここで、固定凸部81(回り止め凹部82)は、合計6つ設けるに限らず、インターナルギヤ65に必要とされるケース21に対する固定強度に応じて、増やしても良いし減らしても構わない。また、ケース21側の形状の都合により、環状本体80の周方向に所定間隔で設けなくても良い。
Here, the total number of the fixed convex portions 81 (rotating concave portions 82) is not limited to six, and may be increased or decreased according to the fixing strength with respect to the
環状本体80の径方向内側には、遊星歯車減速機構60を形成するキャリア66(図3参照)を回転自在に支持する環状のキャリア支持部83が設けられている。つまり、キャリア支持部83は、歯車本体90の径方向内側で、かつ歯車本体90の軸方向端部(図4中上側)に配置されている。そして、キャリア支持部83は、キャリア66を軸方向から支持する環状の軸方向支持部83aと、キャリア66を径方向から支持する環状の径方向支持部83bとを備えている。これにより、キャリア66は軸方向および径方向にがたつくこと無く、インターナルギヤ65に回転自在に支持される。
An annular
また、キャリア支持部83の軸方向支持部83aと径方向支持部83bとの間には、環状凹部83cが設けられている。そして、この環状凹部83cには、アクチュエータ20(図3参照)の組み立て時において、所定量の潤滑油(図示せず)が充填されるようになっている。これにより、キャリア66はキャリア支持部83に対して、長期に亘りスムーズに回転することができる。なお、キャリア支持部83の径方向内側には、出力軸57(図3参照)を外部に露出させる開口部84が形成されている。
An
歯車本体90の軸方向基端側は、環状本体80の径方向に沿う固定凸部81(回り止め凹部82)とキャリア支持部83との間に配置されている。一方、歯車本体90の軸方向先端側は、図4および図6に示すように、ケース21の円筒固定部23a側とは反対側のケース21の内側に向けて突出されている。そして、歯車本体90の径方向外側とケース21との間には、環状の溝部91が形成されている。ここで、溝部91は、ケース21と歯車本体90とを直接接触させないようにしており、ケース21の射出成形時において、ケース21から歯車本体90に大きな負荷が掛かることが防止される。これにより、歯車本体90の径方向内側に形成されたギヤ歯65aの変形が防止される。
The base end side in the axial direction of the gear
ここで、インターナルギヤ65においては、少なくともギヤ歯65aの寸法精度と、キャリア支持部83の寸法精度とを、高い寸法精度で成形する必要がある。また、ケース21の成形時には、ギヤ歯65aとキャリア支持部83とを変形させないようにする必要がある。これにより、遊星歯車減速機構60をスムーズに動作させることが可能となり、アクチュエータ20の出力が製品毎にばらつくのを抑えて歩留まりの向上を図ることができる。
Here, in the
具体的には、歯車本体90の径方向外側とケース21との間に溝部91を設けることで、薄い厚み寸法W1(図9参照)の歯車本体90であっても、当該歯車本体90が変形するのを防止して、ギヤ歯65aの寸法精度が確保される。なお、本実施の形態では、歯車本体90には、ケース21の射出成形時にケース21から負荷が掛からないため、歯車本体90の厚み寸法を薄い寸法W1にしている。よって、インターナルギヤ65自身の射出成形時におけるヒケ等に起因した、歯車本体90の変形も効果的に抑えられる。
Specifically, by providing the
一方、環状本体80の径方向に沿う幅寸法W2(図9参照)を比較的大きくし、これによりキャリア支持部83を固定凸部81(回り止め凹部82)から離している。よって、ケース21の射出成形時において、固定凸部81(回り止め凹部82)からキャリア支持部83に大きな負荷が掛かることが防止される。このように、環状本体80の剛性を高めることにより、キャリア支持部83が変形するのを防止し、ひいてはキャリア支持部83の寸法精度が確保される。
On the other hand, the width dimension W2 (see FIG. 9) along the radial direction of the annular
次に、以上のように形成したケース21の製造工程について、図面を用いて詳細に説明する。
Next, the manufacturing process of the
まず、図7に示すように、予め別の製造工程で形成されたインターナルギヤ65を準備する。次いで、射出成形装置(図示せず)の下金型LDのギヤ載置部100にインターナルギヤ65をセットする。ここで、ギヤ載置部100は、大径円柱部101と、小径円柱部102と、大径円柱部101よりも大径の大径円筒部103とを備えている。そして、インターナルギヤ65の開口部84を、小径円柱部102に嵌合させるようにセットする。
First, as shown in FIG. 7, an
これにより、図8に示すように、大径円柱部101の周囲に、環状隙間S1を介して歯車本体90が配置される。よって、ギヤ歯65aが下金型LDによって傷付くことが無い。また、環状隙間S1は下金型LDによって密閉されている。したがって、環状隙間S1の内部に溶融樹脂PR(図中網掛)が入り込むことが無い。
Thereby, as shown in FIG. 8, the gear
さらには、インターナルギヤ65をギヤ載置部100にセットした状態のもとで、インターナルギヤ65におけるキャリア支持部83の部分には、大径円柱部101および小径円柱部102によって、環状隙間S2が形成される。この環状隙間S2においても、下金型LDによって密閉されるため、環状隙間S2の内部に溶融樹脂PRが入り込むことが無い。
Further, under the state where the
また、インターナルギヤ65をギヤ載置部100にセットした状態のもとで、歯車本体90と大径円筒部103との間には、環状隙間S3が形成されている。この環状隙間S3においても、下金型LDによって密閉されるため、環状隙間S3の内部に溶融樹脂PRが入り込むことが無い。
Further, an annular gap S <b> 3 is formed between the gear
そして、図8に示すように、下金型LDに対して上金型UDを突き当てるようにすると、下金型LDと上金型UDとの間に、環状隙間S1,S2,S3が形成された状態のもとで、インターナルギヤ65ががたつくこと無く保持される。そして、当該状態のもとで溶融樹脂供給装置DPを駆動して、下金型LDと上金型UDとの間に形成されたキャビティCA内に溶融樹脂PRを供給することで、インターナルギヤ65の周囲に、徐々に溶融樹脂PRが充填されていく。
Then, as shown in FIG. 8, when the upper mold UD is brought into contact with the lower mold LD, annular gaps S1, S2, S3 are formed between the lower mold LD and the upper mold UD. Under this condition, the
ここで、キャビティCAの形状はケース21の形状とされ、キャビティCA内に所定の成形圧(圧力)で溶融樹脂PRを供給することで、キャビティCA内に隙間無く溶融樹脂PRが行き渡る。よって、複雑な形状のケース21を精度良く射出成形することができる。このとき、図9に示すように、環状本体80の径方向外側に配置された固定凸部81および回り止め凹部82は、キャビティCA内に露出されているため、固定凸部81および回り止め凹部82の周囲には、溶融樹脂PRからの成形圧や熱が掛かることになる(図中矢印参照)。
Here, the shape of the cavity CA is the shape of the
なお、環状本体80の径方向内側は上金型UDによって支持されており、環状本体80の径方向外側は大径円筒部103によって支持されている。また、環状本体80の径方向に沿う幅寸法W2は比較的大きい値(十分な剛性を有する厚み寸法)とされている。よって、環状本体80の固定凸部81および回り止め凹部82の周囲に掛かる溶融樹脂PRの成形圧や熱で、環状本体80が変形することは無い。
The radially inner side of the
仮に、環状本体80が溶融樹脂PRの成形圧や熱で若干変形したとしても、環状隙間S1,S2,S3には溶融樹脂PRが流れ込まないので、インターナルギヤ65の歯車本体90の部分やキャリア支持部83の部分が変形することは無い。これにより、インターナルギヤ65の製品精度が保持されるため、遊星歯車減速機構60(図3参照)の動作が製品毎にばらつくようなことが抑えられて、歩留まりを向上させることができる。
Even if the
以上詳述したように、本実施の形態によれば、遊星歯車減速機構60を形成するインターナルギヤ65と、インターナルギヤ65に設けられ、径方向内側にギヤ歯65aが設けられた歯車本体90と、歯車本体90の軸方向端部に設けられ、歯車本体90の径方向外側に突出されてケース21に固定された固定凸部81と、歯車本体90の径方向外側とケース21との間に設けられた溝部91と、を有するので、固定凸部81をケース21に対してインサート成形等で固定できる。これにより、インターナルギヤ65をケース21に対してがたつくこと無く強固に固定することができる。歯車本体90の径方向外側には、ケース21では無く溝部91が設けられるため、インサート成形等を行う際に、成形圧や熱が径方向外側から歯車本体90に伝達されることが無い。したがって、歯車本体90(ギヤ歯65a)の変形を防止して、遊星歯車減速機構60をスムーズに動作させることが可能となる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the
本実施の形態によれば、固定凸部81の径方向外側と、歯車本体90の軸方向に沿う固定凸部81の両側とが、ケース21に支持されているので、インターナルギヤ65をケース21に対して、その軸方向および径方向にがたつくこと無く強固に固定することができる。
According to the present embodiment, the radially outer side of the fixed
本実施の形態によれば、固定凸部81を、歯車本体90の周方向に複数(本実施の形態では6つ)設けたので、隣り合う固定凸部81の間に回り止め凹部82を設けることができる。これにより、インターナルギヤ65を、ケース21に対して空転しないよう確実に回り止めすることができる。
According to the present embodiment, the plurality of fixed
本実施の形態によれば、インターナルギヤ65およびケース21を、それぞれ異なる樹脂材料(前者がPA66で後者がPBT)で形成したので、ギヤとしての機能(摺動性重視等)を十分に発揮させることができるとともに、ケースとしての機能(耐候性重視等)を十分に発揮させることが可能となる。
According to the present embodiment, the
本実施の形態によれば、遊星歯車減速機構60は、歯車本体90のギヤ歯65aに噛み合わされる複数のプラネタリギヤ64と、複数のプラネタリギヤ64をそれぞれ回動自在に支持するキャリア66と、複数のプラネタリギヤ64のそれぞれに噛み合わされるサンギヤ63と、を有し、サンギヤ63に入力されたアーマチュア軸45の回転が、キャリア66に設けられた出力軸57から出力される。よって、比較的大きな減速比を得ることが可能となり、アクチュエータ20のさらなる小型化を実現することができる。
According to the present embodiment, the planetary gear
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態においては、アクチュエータ20を、自動車等の車両に搭載される電動ブレーキ装置の駆動源に用いたものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、パワーウィンドウ装置やスライドドア開閉装置等の駆動源に用いることもできる。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above embodiment, the
その他、上記実施の形態における各構成要素の材質,形状,寸法,数,設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記実施の形態に限定されない。 In addition, the material, shape, dimensions, number, installation location, and the like of each component in the above embodiment are arbitrary as long as the present invention can be achieved, and are not limited to the above embodiment.
20 アクチュエータ
21 ケース
21a 開口部
22 カバー
23 ブレーキ機構固定部
23a 円筒固定部
23b 外周壁部
23c ねじ挿通部
23d 固定部用補強リブ
23e 肉盗み部
23f 放射状リブ
24 モータ収容部
24a 円筒本体部
24b 底壁部
24c 軸受収容部
24e 第1補強リブ
24m 第2補強リブ
24n 肉盗み部
25 コネクタ接続部
40 電動モータ(モータ)
41 モータケース
41a 小径底部
42 マグネット
43 コイル
44 アーマチュア
45 アーマチュア軸(回転軸)
46a,46b 軸受部材
47 ピニオンギヤ
48 コンミテータ
49 ブラシ
55 カバー部材
57 出力軸
60 遊星歯車減速機構(ギヤ機構)
61 出力側二段ギヤ
62 大径ギヤ
63 サンギヤ(太陽歯車)
64 プラネタリギヤ(遊星歯車)
65 インターナルギヤ(内歯車)
65a ギヤ歯(歯)
66 キャリア
67 円柱ピン
68 環状部材
70 入力側二段ギヤ
71 大径ギヤ
72 小径ギヤ
80 環状本体
81 固定凸部
82 回り止め凹部
83 キャリア支持部
83a 軸方向支持部
83b 径方向支持部
83c 環状凹部
84 開口部
90 歯車本体
91 溝部
100 ギヤ載置部
101 大径円柱部
102 小径円柱部
103 大径円筒部
CA キャビティ
DP 溶融樹脂供給装置
DS デッドスペース
LD 下金型
PN 支持ピン
PR 溶融樹脂
S1,S2,S3 環状隙間
UD 上金型
DESCRIPTION OF
41
46a,
61 Output side two-
64 Planetary gear (planetary gear)
65 Internal gear (internal gear)
65a Gear teeth (teeth)
66
Claims (6)
前記回転軸の回転を減速して外部に出力するギヤ機構と、
前記モータおよび前記ギヤ機構を収容するケースと、
を備えたアクチュエータであって、
前記ギヤ機構を形成する内歯車と、
前記内歯車に設けられ、径方向内側に歯が設けられた歯車本体と、
前記歯車本体の軸方向端部に設けられ、前記歯車本体の径方向外側に突出されて前記ケースに固定された固定凸部と、
前記歯車本体の径方向外側と前記ケースとの間に設けられた溝部と、
を有する、アクチュエータ。 A motor having a rotating shaft;
A gear mechanism that decelerates the rotation of the rotating shaft and outputs the gear to the outside;
A case housing the motor and the gear mechanism;
An actuator comprising:
An internal gear forming the gear mechanism;
A gear body provided on the internal gear and provided with teeth on the radially inner side;
A fixed convex portion provided at an axial end portion of the gear body, protruding outward in the radial direction of the gear body, and fixed to the case;
A groove provided between a radially outer side of the gear body and the case;
An actuator.
前記固定凸部の径方向外側と、前記歯車本体の軸方向に沿う前記固定凸部の両側とが、前記ケースに支持されている、
アクチュエータ。 The actuator according to claim 1, wherein
The radially outer side of the fixed convex part and both sides of the fixed convex part along the axial direction of the gear body are supported by the case.
Actuator.
前記固定凸部が、前記歯車本体の周方向に複数設けられている、
アクチュエータ。 The actuator according to claim 1 or 2,
A plurality of the fixed convex portions are provided in the circumferential direction of the gear body,
Actuator.
前記内歯車および前記ケースが、それぞれ異なる樹脂材料で形成されている、
アクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 3,
The internal gear and the case are formed of different resin materials, respectively.
Actuator.
前記ギヤ機構は、
前記歯車本体の前記歯に噛み合わされる複数の遊星歯車と、
前記複数の遊星歯車をそれぞれ回動自在に支持するキャリアと、
前記複数の遊星歯車のそれぞれに噛み合わされる太陽歯車と、
を有し、
前記太陽歯車に入力された前記回転軸の回転が、前記キャリアに設けられた出力軸から出力される、
アクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 4,
The gear mechanism is
A plurality of planetary gears meshed with the teeth of the gear body;
A carrier that rotatably supports each of the plurality of planetary gears;
A sun gear meshed with each of the plurality of planetary gears;
Have
The rotation of the rotary shaft input to the sun gear is output from an output shaft provided on the carrier.
Actuator.
前記アクチュエータは、電動ブレーキ装置の駆動源である、
アクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 5,
The actuator is a drive source of the electric brake device.
Actuator.
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